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100 RESISTÊNCIA À CORROSÃO EM CHAPAS PINTADAS SUBMETIDAS À PRÉ TRATAMENTO À BASE DE NANOTECNOLOGIA RESISTANCE TO CORROSION IN PAINTED PLATES SUBMITTED TO PRE- TREATMENT BASED ON NANOTECHNOLOGY Maira da Silva Custódio [email protected] Paulo Rogério de Souza [email protected] Estudantes do Curso Superior de Tecnologia em Mecânica: processos de soldagem Faculdade de Tecnologia (FATEC) Sertãozinho São Paulo Brasil Prof. Dr. Péricles Bosquetti [email protected] Profa. Mestra Márcia Aparecida Gomes [email protected] Prof. Pós-Dr. Diogenes Bosquetti [email protected] Faculdade de Tecnologia (FATEC) Sertãozinho São Paulo Brasil RESUMO Esse trabalho apresenta estudos comparativos da qualidade de sistemas de pinturas em aços revestidos do tipo zincado e galvalume, com aplicação de tratamento nanocerâmico de dois fornecedores diferentes, sendo que um deles (produto N 1 ), já está sendo utilizado no tratamento dos aços da empresa denominada de empresa X, e o outro fornecedor do nanocerâmico que está em homologação (produto N 2 ). Assim pôde-se verificar qual dos fornecedores possui a maior qualidade de tratamento nanocerâmico para receber a pintura à pó, através do processo de pintura eletrostática, formando assim um sistema de pintura apresentando grande resistência à corrosão quando submetido à ensaios corrosivos. A pesquisa experimental fundamentou-se na revisão bibliográfica e abordou sobre aço carbono, tipos de revestimentos, nanotecnologia, pintura e corrosão. Para este estudo, foram utilizadas várias amostras de chapas cedidas pela empresa X, sendo que cada uma delas foram preparadas através de processo de lavagem, desengraxe e aplicação do tratamento nanocerâmico dos dois fornecedores, sendo utilizados aços zincados da CSN, aços galvalume da CSN e aços zincados da Arcelor. Todos esses aços foram pintados com tinta à pó por processo eletrostático em camadas especificadas de tinta e polimerizado em estufa. Os ensaios para avaliação do desempenho foram realizados no laboratório de corrosão da FATEC/STZ aplicando-se nas amostras cortes na forma de “X”, avaliando-se a ocorrência de empolamento da tinta, de penetração subcutânea e do desplaque das camadas de tinta. Realizaram-se os ensaios de névoa salina, imersão em solução de detergente e em umidade saturada. Como resultados, pôde-se verificar que ambos os produtos N 1 e N 2 apresentaram excelente desempenho nos ensaios, para ambos os tipos de aços, sem nenhum ataque aos aços galvalume, porém, em ensaio de névoa salina e imersão em detergente, obteve-se melhores resultados com o tratamento nanocerâmico do fornecedor em homologação (produto N 2 ) para os aços zincados. No ensaio de umidade saturada os resultados foram similares para ambos os produtos. Palavras-chave: Corrosão. Tratamento Nanocerâmico. Galvalume.

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RESISTÊNCIA À CORROSÃO EM CHAPAS PINTADAS SUBMETIDAS À PRÉ

TRATAMENTO À BASE DE NANOTECNOLOGIA

RESISTANCE TO CORROSION IN PAINTED PLATES SUBMITTED TO PRE-

TREATMENT BASED ON NANOTECHNOLOGY

Maira da Silva Custódio – [email protected]

Paulo Rogério de Souza – [email protected]

Estudantes do Curso Superior de Tecnologia em Mecânica: processos de soldagem

Faculdade de Tecnologia (FATEC) – Sertãozinho – São Paulo – Brasil

Prof. Dr. Péricles Bosquetti – [email protected]

Profa. Mestra Márcia Aparecida Gomes – [email protected]

Prof. Pós-Dr. Diogenes Bosquetti – [email protected]

Faculdade de Tecnologia (FATEC) – Sertãozinho – São Paulo – Brasil

RESUMO

Esse trabalho apresenta estudos comparativos da qualidade de sistemas de pinturas em aços

revestidos do tipo zincado e galvalume, com aplicação de tratamento nanocerâmico de dois

fornecedores diferentes, sendo que um deles (produto N1), já está sendo utilizado no

tratamento dos aços da empresa denominada de empresa X, e o outro fornecedor do

nanocerâmico que está em homologação (produto N2). Assim pôde-se verificar qual dos

fornecedores possui a maior qualidade de tratamento nanocerâmico para receber a pintura à

pó, através do processo de pintura eletrostática, formando assim um sistema de pintura

apresentando grande resistência à corrosão quando submetido à ensaios corrosivos. A

pesquisa experimental fundamentou-se na revisão bibliográfica e abordou sobre aço carbono,

tipos de revestimentos, nanotecnologia, pintura e corrosão. Para este estudo, foram utilizadas

várias amostras de chapas cedidas pela empresa X, sendo que cada uma delas foram

preparadas através de processo de lavagem, desengraxe e aplicação do tratamento

nanocerâmico dos dois fornecedores, sendo utilizados aços zincados da CSN, aços galvalume

da CSN e aços zincados da Arcelor. Todos esses aços foram pintados com tinta à pó por

processo eletrostático em camadas especificadas de tinta e polimerizado em estufa. Os ensaios

para avaliação do desempenho foram realizados no laboratório de corrosão da FATEC/STZ

aplicando-se nas amostras cortes na forma de “X”, avaliando-se a ocorrência de empolamento

da tinta, de penetração subcutânea e do desplaque das camadas de tinta. Realizaram-se os

ensaios de névoa salina, imersão em solução de detergente e em umidade saturada. Como

resultados, pôde-se verificar que ambos os produtos N1 e N2 apresentaram excelente

desempenho nos ensaios, para ambos os tipos de aços, sem nenhum ataque aos aços

galvalume, porém, em ensaio de névoa salina e imersão em detergente, obteve-se melhores

resultados com o tratamento nanocerâmico do fornecedor em homologação (produto N2) para

os aços zincados. No ensaio de umidade saturada os resultados foram similares para ambos os

produtos.

Palavras-chave: Corrosão. Tratamento Nanocerâmico. Galvalume.

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ABSTRACT

This work presents a study of the quality of painting systems in zinc-coated and galvalume-

type steels, with the application of a nanoceramic treatment of two different suppliers, and

one of them (product N1) is already being used in Treatment of the steels of the company

called Company X, and the other supplier of nanoceramic which is in component type-

approval (N2 product). Thus, it was possible to verify which of the suppliers has the highest

quality of nanoceramic treatment to receive the powder painting, which is made by

electrostatic painting process, thus forming a painting system presenting great resistance to

corrosion when subjected to corrosive tests. The experimental research was based on the

bibliographical review and approached about carbon steel, types of coatings, nanotechnology,

paint and corrosion. For this study, several samples of plaques provided by company X were

used, each of which were preprocessed by washing, degreaseing and applying the

nanoceramic treatment of the two suppliers, using galvanized steels of CSN, Galvalume steels

of CSN and galvanized steels of Arcelor. All these steels were painted with powder paint by

electrostatic process polymerized in greenhouse in specified layers of ink. The tests for

performance evaluation were carried out in the FATEC/STZ corrosion Laboratory Applying

in the samples cuts in the form of "X", evaluating the occurrence of blistering, subcutaneous

penetration and deplaque of the coats of paint. The tests of saline mist, immersion in detergent

solution and saturated humidity were carried out. As a result, it was verified that both N1 and

N2 products presented excellent performance in the tests, for both types of steel, however, in

the test of salt-spray and immersion in detergent, better results were obtained with the

nanoceramic treatment of the Supplier in type-approval (N2 product) for galvanized steels. In

the saturated humidity test the results were similar to both products.

Keywords: Corrosion. Nanoceramic treatment. Galvalume.

DOI:

1 INTRODUÇÃO

O tratamento nanocerâmico foi desenvolvido para melhoria dos tratamentos

superficiais realizados em aços, melhorando assim sua resistência à corrosão e aderência entre

o zinco, o galvalume ou outros revestimentos metálicos e o sistema de pintura protetiva.

Outro objetivo desse tratamento foi substituir a fosfatização tricatiônica, que é um tratamento

superficial utilizado em aços galvanizados, que geram resíduos nocivos à saúde humana,

devido à íons de níquel e manganês utilizado neste processo, além de outros resíduos pesados,

que afetam o meio ambiente. O tratamento nanocerâmico é isento destes metais pesados como

fosfato de níquel e manganês, sendo realizado pela imersão do material em íons de zircônio

ou através de corrente elétrica por deposição eletroquímica.

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A empresa X1, do ramo de eletrodomésticos, utiliza um tratamento superficial nos aços

revestidos utilizados na fabricação de seus produtos, para melhorar a resistência a corrosão.

Este trabalho teve o objetivo de analisar a qualidade do tratamento nanocerâmico de

dois fornecedores diferentes, sendo que um deles já está sendo utilizado no tratamento dos

aços da empresa X, e a outra está em homologação. Assim pode-se verificar qual delas possui

a maior qualidade para receber a pintura eletrostática, e verificar qual apresenta maior

resistência à corrosão quando submetidas a ensaios corrosivos.

O ensaio de névoa salina simula os efeitos que ocorrem em materiais que são

utilizados em ambientes marítimos ou com maresia. Esse ensaio é realizado em câmaras que

pulverizam os corpos de provas com uma solução de 5% de sal e temperatura acima das

normais do ambiente, em torno de 35 a 45ºC mantendo constante a temperatura dentro da

câmara, sendo realizado durante várias horas, e assim, após o término, é avaliado a corrosão

sofrida pelo material.

No ensaio de imersão em detergente, as amostras são colocadas em soluções aquosas

de detergente em formulação padronizada (como a fórmula da norma ASTM D2248), sendo

os materiais recobertos totalmente por essa solução, tendo três parâmetros que precisam ser

controlados corretamente, pois podem mascarar o resultado final, sendo eles a aeração, a

velocidade e a temperatura.

O ensaio de umidade saturada é realizado em uma câmara que gera uma atmosfera

saturada em umidade, sendo assim, a mesma precisa ser fabricada de um material altamente

resistente à corrosão bem como os demais equipamentos para ensaios de corrosão. A umidade

relativa nessa câmara é de 95 a 100% e a temperatura também é maior que as condições

ambientais, sendo normalmente por volta 40ºC, mas podendo ser utilizado até 60ºC, de forma

que ocorra a condensação de umidade sobre os corpos de prova.

2 NANOTECNOLOGIA

Segundo Bossardi (2007, p.16) “a definição frequente de nanotecnologia usada pelas

instituições e indústrias é a tecnologia que envolve a fabricação de estruturas, aparelhos e

sistema com propriedades e funções novas devido a arranjos dos seus átomos na escala de 1 à

1 A empresa não autorizou a divulgação do nome

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100 nanômetros”. O termo nanotecnologia surgiu na década de 70, na faculdade de ciências

pelo professor Norio Taniguchi, pois necessitava de matérias que possuem tolerâncias

manométricas. Na década de 80 novamente foi reinventado em um livro do Dr. Eric Dexler,

reacendendo assim o interesse pela nanotecnologia, conseguindo nessa época a patente de um

microscópio de varredura para análise mais específica desses materiais. A partir do

microscópio de sonda, além de pode analisar as superfícies manométrica, também era possível

manusear átomos e moléculas (BOSSARDI, 2007).

Com o crescimento da nanotecnologia, várias pesquisas começaram a ser

desenvolvidas para a melhoria dos tratamentos superficiais realizados em aços. Com isso

surgiu um novo processo de tratamento superficial depois de várias pesquisas e testes, o

tratamento nanocerâmico, que foi desenvolvido a fim de substituir o tratamento de

fosfatização, que pode causar danos à saúde, devido a presença de íons níquel entre outros.

Com esse novo processo, ganhou-se uma camada ainda mais fina, com maior qualidade, e que

causa menos impacto ao meio ambiente que é o grande objetivo mundial (BOSSARDI, 2007).

O objetivo do processo de fosfatização e agora mais recente o nanocerâmico, ocorreu

devido à necessidade de um aumento da resistência à corrosão e uma melhor aderência entre o

zinco e pintura dos aços galvanizados, pois sem esses tratamentos superficiais, não favorecem

a aderência da pintura, permitindo-se que depois de pouco tempo a tinta se desplaque do

substrato e o mesmo comece a corroer. Com esse tipo de tratamento, aumentam-se resistência

à corrosão e aderência da tinta, mantendo assim os aços galvanizados protegidos por mais

tempo quando submetidos a ambientes corrosivos (BOSSARDI, 2007).

Os revestimentos nanocerâmicos formam uma camada fina, uniforme e comparados à

fosfatização, têm menor gasto de energia, pois é feita em temperatura ambiente e tem o

consumo de água reduzido e isenção de materiais pesados como (BALDIN, 2013).

O tratamento nanocerâmico baseia-se em mistura de cerâmicas com outros metais

como o zircônio ou titânio, sendo realizados em banhos de soluções aquosas de zircônio,

titânio, boro e sílica, podendo conter alguns tipos de polímeros para melhorar a resistência à

corrosão, sendo aplicado de uma forma mais rápida que a fosfatização (ZARO, 2011).

A camada nanocerâmica é constituída à partir da conversão das faces metálicas do

material, e as mesmas se encontram em uma condição ativa passando para passiva, com a

introdução dos íons e formação de substâncias quando expõe-se o material a imersão em íons

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de zircônio ou através de corrente elétrica por deposição eletroquímica, sendo essa camada

que se forma, chamada de camadas de conversão (BALDIN, 2013).

O processo nanocerâmico consiste em etapas, iniciando-se pelo desengraxe alcalino,

depois é levado a lavagem com água potável e na sequência, a uma lavagem com água

deionizada. É então realizado o mergulho do material no banho nanocerâmico, e então mais

uma vez passa por uma lavagem com água deionizada e lavagem com água potável, e na

sequência é levado para a secagem (ZARO, 2011). A figura 6 mostra a sequência detalhada

Figura 6 - Sequência de imersão para o processo nanocerâmico

Fonte: Baldin (2013)

2.1 Pintura

O recobrimento de superfície com tintas, são utilizados há muito tempo como um dos

principais meios de proteção, tendo como objetivo depositar uma camada de tinta com a

finalidade de proteção da peça, principalmente contra a corrosão que é dificultada por ação de

três mecanismos de proteção: proteção por barreira, inibição anódica e proteção catódica

(BALDIN, 2013), conforme as características das tintas utilizadas.

A tinta utilizada beste trabalho usa a proteção por barreira, que ocorre por qualquer

tinta em função da impermeabilidade. Quanto maior espessa e impermeável for a camada de

tinta em relação à água e o oxigênio, maior será a eficiência da barreira. A sua finalidade é

manter o eletrólito afastado da superfície do aço, evitando a formação de uma pilha galvânica

e, por tanto, inibindo a corrosão. (BALDIN, 2013).

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2.1.1 Pintura eletrostática a pó

No processo de pintura à pó eletrostático para a aplicação da tinta, utilizam-se cargas

elétricas, sendo um dos processos mais utilizados atualmente. Essa pintura é mais aplicada em

superfícies metálicas, porém pode ser utilizada em qualquer material carregado eletricamente.

A tinta utilizada é em pó e se subdivide em três tipos: Poliéster: Com ótima aderência e

dificilmente fica amarelada, utilizada bastante em ambientes externos. Epóxi: Com grande

resistência à corrosão. Hibrido: Que é a combinação das duas anteriores (FERRO, 2014).

Para realizar este tipo de pintura, é utilizada uma pistola eletrostática onde há um

compartimento para armazenar a tinta em pó e antes de ser esguichado para fora, este pó é

carregado eletricamente com cargas positivas ou negativas, e a superfície onde será aplicado

será carregado eletricamente com cargas opostas às da tinta. Com isso, quando a tinta entra

em contato com a superfície ocorre a atração entre as cargas opostas fazendo a tinta fixar na

superfície. Depois desse processo o material é levado a uma estufa para polimerizar a tinta e

ganhar perfeita uniformidade na superfície do material (FERRO, 2014).

2.2 Ensaios de Corrosão

A finalidade de um ensaio de corrosão é testar a resistência de um metal à corrosão,

fazer uma comparação entre diferentes metais e selecionar o mais resistente. Há três métodos

de ensaios de corrosão metálica: ensaio de laboratório, ensaio de campo e ensaio de serviço. O

mais utilizado é o ensaio em laboratório, por que os resultados são obtidos em curto espaço de

tempo e são confiáveis e reprodutíveis (RAMANATHAN, 2015). Alguns dos principais tipos

de ensaios de corrosão em laboratório são: Ensaio de névoa salina (Salt Spray), Ensaio de

imersão em meios diversos e Ensaio de umidade saturada (RAMANATHAN, 2015).

Os ensaios de corrosão têm a finalidade de caracterizar a agressividade de um

determinado meio corrosivo e fornecer fundamentos básicos para fazer o controle da corrosão,

e com esses resultados é possível obter a resistência de um material, capaz de suportar a

corrosão causada pela ação de agentes químicos ou por oxidação.

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2.2.1 Ensaio de névoa salina

O teste de nevoa salina (Salt Spray) é uma simulação dos efeitos de uma atmosfera

marítima em diferentes metais com ou sem camadas protetoras. Envolve a pulverização

contínua, a uma pressão de 0,8 a 1,2 Kgf/cm2 de uma solução salina 5% de sal (cloreto de

sódio – NaCl) sobre as amostras testadas, em uma câmara com temperatura controlada de

35ºC onde as amostras ficam constantemente úmidas e sujeitas à corrosão, descrito pela

norma ASTM B117 (2011).

Fotografia 1 - Câmara de ensaio de corrosão de névoa salina

Fonte: fotografada pelos autores no Lab. de Corrosão da FATEC de Stz

2.2.2 Ensaio de imersão em detergente

Neste ensaio, as amostras são totalmente imersas em soluções aquosas de detergente

em concentrações determinadas, e precisam ser controlados três parâmetros que são: aeração,

velocidade e temperatura. É preciso ter este controle para que o resultado final saia com

precisão e com resultados de representatividade exata da resistência à corrosão.

O controle da temperatura é conseguido por um meio termostato, a aeração é feita

usando misturas controladas de oxigênio e nitrogênio, o controle da velocidade se dá

movendo as amostras através do líquido ou movendo o líquido que circunda a amostra. O

ensaio de imersão é realizado num equipamento de banho-maria, conforme mostra a

fotografia 2.

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Fotografia 2 - Banho Maria para ensaio de imersão em detergente

Fonte: fotografada pelos autores no Lab. de Corrosão da FATEC de Stz

2.2.3 Ensaio de umidade saturada

O ensaio consiste no teste da resistência dos revestimentos à condensação de água por

meio da exposição das amostras revestidas a atmosfera com umidade relativa próxima à

100%. À medida que o ar mais quente saturado passa pelas amostras frias, a água é depositada

sobre os corpos de prova na forma de condensação. A água permeia o revestimento em taxas

que dependem das características do revestimento. Alterações de mudança de cor, formação

de bolhas, perda de aderência ou fragilização são observados e relatados (VASQUES, 2016).

De acordo com a norma NBR IEC 60068-2-30, o ensaio simula uma condição de

extrema umidade, porém sem poluição e sem sais. As condições no interior da câmara durante

cada ciclo de 24 horas do ensaio são de 95-100% de umidade relativa do ar (atmosfera

saturada) e a temperatura variando, de 25°C à 60°C. O ensaio é conduzido por ciclos

contínuos de 24 horas onde a água evapora do fundo aquecido da câmara e condensa nos

corpos de prova, retornando ao fundo da câmara. (VASQUES, 2016). A foto 3 mostra uma

câmara de umidade saturada.

Fotografia 3 - Câmara úmida para ensaio de umidade saturada

Fonte: fotografada pelos autores no Lab. de Corrosão da FATEC-STZ

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3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS

A pesquisa experimental foi realizada no laboratório de corrosão da Faculdade de

Tecnologia de Sertãozinho (FATEC/STZ), e foram utilizados os equipamentos como Câmara

de névoa salina (Salt-spray), um banho termostatizado para ensaio de imersão em detergente e

Câmara de umidade saturada. Em todos os ensaios, as chapas pintadas (corpos de prova)

foram avaliadas, e após sua retirada, avaliaram-se os seguintes aspectos: a penetração

subcutânea da corrosão, o desplaque de tinta retirando-se, para isso, a camada de tinta nessa

região e por fim, avaliou-se a ocorrência de empolamento (bolhas na camada de tinta).

3.1 Materiais e Métodos

Para a realização deste trabalho, foram preparadas24 (vinte e quatro) chapas de aços

zincados, e 12(doze) chapas de aços galvalumes, com tratamento nanocerâmico N¹ (empresa

que está fornecendo o tratamento nanocerâmico atualmente para a empresa X) e N² (empresa

que solicitou homologação de seu tratamento nanocerâmico). Ambos os produtos foram

aplicados em chapas dos fornecedores ARCELOR e CSN. Para cada produto nanocerâmico,

utilizaram-se 18(dezoito) chapas, sendo 6 (seis) de aços zincados do fornecedor CSN, 6 (seis)

de aços zincados do fornecedor ARCELOR, e 6 (seis) de aços galvalume do fornecedor CSN.

Após o desengraxe e a aplicação do tratamento nanocerâmico nas chapas, fez-se o

recobrindo utilizando-se tinta à pó eletrostática, e em seguida, as chapas pintadas foram

preparadas para serem submetidos aos três tipos de ensaios de corrosão, através de realização

de um corte em “X” realizado por um estilete adequado atingindo se o substrato metálico das

chapas. Para os ensaios fez-se a seguinte distribuição dos CPs: para o ensaio de névoa salina

foram utilizadas 12 (doze) chapas, sendo 4 (quatro) de aços zincados ARCELOR, 4(quatro)

de aços zincados CSN e 4 (quatro) de aços galvalume CSN. A mesma quantidade de chapas

foi utilizada para os ensaios de imersão em detergente 1% e a ensaios em umidade saturada.

N¹ A empresa não autorizou a divulgação do nome.

N² A empresa não autorizou a divulgação do nome.

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A Tabela 1 apresenta o tempo de exposição das amostras nos ensaios de corrosão

realizados com os tratamentos nanocerâmicos N¹ e N².

Tabela 1 - Tempo dos ensaios de corrosão

Aços utilizados Ensaio de névoa

salina

Ensaio de imersão

em detergente 1%

Ensaio de

umidade saturada

Aço zincado (CSN) 500 horas e

1000 horas

250 horas e

500 horas

750 horas e

1500 horas Aço galvalume (CSN)

Aço zincado (Arcelor Mittal)

Fonte: elaborada pelos autores

Os ensaios de névoa salina de 500 h, imersão em detergente de 250 h e umidade

saturada de 750 h, foram avaliados após cada ensaio e cada tipo de material de acordo com os

valores de especificações fornecidos, identificando qual dos fornecedores possuem o melhor

tratamento nanocerâmico. Os ensaios de névoa salina de 1000 h, imersão em detergente de

500 h e umidade saturada de 1500 h, foram realizados somente para efeitos comparativos.

Após a execução dos ensaios, foi avaliado a resistência do sistema de pintura e a

eficiência dos tratamentos nanocerâmicos utilizados N¹ e N², medindo-se a penetração da

corrosão na pintura à partir de uma marca em “X”, medindo-se à partir deste risco, a

penetração da corrosão subcutânea e o desplaque de tinta, sendo utilizado nas medidas um

paquímetro convencional do laboratório de corrosão. Foi ainda avaliado a presença de blísters

ao longo da superfície pintada, nas áreas mais distantes do risco em “X”. As fotos 4 e 5

mostram as amostras preparadas para os ensaios de névoa salina, detergente e câmara úmida.

Fotografia 4 - Amostras para realização dos

ensaios de névoa salina e imersão em detergente –

apresentam um “x” no centro

Fotografia 5 - Amostras para realização dos

ensaios de câmara úmida – não se faz o “X” no

centro dos CPs

Fonte: fotografadas pelos autores no Lab. de Corrosão da FATEC-Stz

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4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Para análise dos resultados dos ensaios de corrosão realizados de névoa salina,

imersão em detergente 1% e câmara úmida saturada, foram avaliados conforme a

especificação, e envolveram avaliações da penetração subcutânea da camada de tinta e o

desplaque da tinta das mesmas após exposição nos períodos. Os valores especificados e

critérios de avaliação estão descritos na tabela 2.

Tabela 2 - Especificações dos ensaios das chapas de aço zincado CSN utilizando os produtos N¹ e N²

Especificações Penetração (P) Desplaque (D) Empolamento (E)

Salt-Spray 500h Máximo 5mm Máximo 5mm Ausente

Salt-Spray 1000h Não especificado Não especificado Não especificado

Imersão Detergente 1% 250h Máximo 5mm Máximo 5mm Ausente

Imersão Detergente 1% 500h Não especificado Não especificado Não especificado

Câmara Úmida 750h Não especificado Não especificado Ausente

Câmara Úmida 1500h Não especificado Não especificado Não especificado

Fonte: Especificações e critérios de avaliação da empresa solicitante dos ensaios

Os resultados obtidos em cada um dos tipos de chapas utilizadas bem como os três

ensaios de corrosão para ambos os tratamentos nanocerâmicos N¹ e N², foram descritos e

estão apresentados em tabelas na sequência, sendo a letra P (Penetração), D (Desplaque) e E

(Empolamento).

A tabela 3 mostra um resumo de todos os resultados dos ensaios utilizando-se as

chapas zincadas CSN para ambos os fornecedores N¹ e N² nos ensaios realizados.

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Tabela 3 - Resultados de todos os ensaios das chapas de aço zincado CSN utilizando os produtos N¹ e N²

Fornecedores N¹ N²

Tipos de avaliações P D E P D E

Névoa salina 500 horas 2,5 4,0 0 0,5 0 0

Névoa salina 1000 horas 4,0 15 0 0 1,0 0

Imersão em detergente 1% 250 horas 4,0 5,0 0 6,0 7,0 0

Imersão em detergente 1% 500 horas 2,0 2,0 0 20,0 22,0 0

Umidade saturada 750 horas 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Umidade saturada 1500 horas 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Fonte: elaborada pelos autores

A tabela 4 mostra um resumo de todos os resultados dos ensaios utilizando-se as

chapas zincadas Arcelor para ambos os fornecedores N¹ e N² nos ensaios realizados.

Tabela 4 - Resultados de todos os ensaios das chapas de aço zincado ARCELOR utilizando os produtos N¹ e N²

Fornecedores N¹ N²

Tipos de avaliações P D E P D E

Névoa salina 500 horas 0,5 0,5 0 0 0 0

Névoa salina 1000 horas 1,0 1,5 0 0 1,0 0

Imersão em detergente 1% 250 horas 3,0 1,0 0 2,0 3,0 0

Imersão em detergente 1% 500 horas 3,0 4,0 0 2,5 3,5 0

Umidade saturada 750 horas 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Umidade saturada 1500 horas 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Fonte: elaborada pelos autores

A tabela 5 mostra um resumo de todos os resultados dos ensaios utilizando-se as

chapas em galvalume CSN para ambos os fornecedores N¹ e N² nos ensaios realizados.

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Tabela 5 - Resultados de todos os ensaios das chapas de aço galvalume dos fornecedores N¹ e N²

Fornecedores N¹ N²

Tipos de avaliações P D E P D E

Névoa salina 500 horas 0 0 0 0 0 0

Névoa salina 1000 horas 0 0 0 3 2 0

Imersão em detergente 1% 250 horas 1 1,50 0 1 1 0

Imersão em detergente 1% 500 horas 2 1 0 2 1 0

Umidade saturada 750 horas 0 0 0 0 0 0

Umidade saturada 1500 horas 0 0 0 0 0 0

Fonte: elaborada pelos autores

Nos ensaios de névoa salina após 1000h da amostra do fornecedor N¹, apresentada na

foto 6, observou-se um grande desplaque da tinta no aço zincado CSN, chegando a 15mm de

desplaque, sendo mais moderado na amostra zincada ARCELOR e sem nenhuma penetração

no aço galvalume. Já para o fornecedor N², os aços zincados CSN e Arcelor apresentaram

apenas desplaque de 1 mm, enquanto o aço galvalume apresentou penetração de 3 mm e

desplaque de 2 mm,

Fotografia 6 - Amostras após o ensaio de névoa salina de 1000 horas do fornecedor N¹

Fonte: fotografada pelos autores no Lab. de Corrosão FATEC de Stz

O ensaio de imersão em detergente com duração de 250h, do fornecedor N¹, o

desplaque do aço zincado CSN atingiu o limite especificado, com 5mm, sendo o galvalume o

que apresentou melhores bons resultados. Já para o fornecedor N², o aço zincado CSN foi

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superior ao Arcelor, enquanto o aço galvalume apresentou melhores resultados. As fotos 7 e 8

apresentam as amostras após ensaios de imersão em detergente

Fotografias 7 e 8: Amostras após 250h imersão em detergente fornecedor N² e N¹

Fotografia 7

Fotografia 8

Fonte: fotografadas pelos autores no Lab. de Corrosão FATEC de Stz

O ensaio de imersão em detergente de 500h do fornecedor N¹, apresentou desplaque

de 4 mm do aço zincado Arcelor, conforme mostra a foto 9. O ensaio de imersão em

detergente com duração de 500h do fornecedor N², os resultados obtidos com a amostra de

aço zincado CSN mostraram grande desplaque da tinta, conforme a foto 10.

Fotografias 9 e 10: Amostras após o ensaio de imersão em detergente de 500 horas do fornecedor N¹ e N²

Fotografia 9 Fotografia 10

Fonte: fotografadas pelos autores no Lab. de Corrosão FATEC de Stz

O ensaio de umidade saturada não possui valores de especificações para penetração e

desplaque, tendo como único requisito a não ocorrência de blísters após as 750h de exposição.

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Mesmo assim, os ensaios após 750h e 1500h do fornecedor N¹ e N², apresentaram resultados

excelentes para os tratamentos nanocerâmicos dos dois fornecedores

5 CONCLUSÃO

Verificou-se que para os aços com revestimento em galvalume, ambos tratamentos

nanocerâmicos dos fornecedores N¹ e N² apresentaram os melhores resultados, sem

praticamente ocorrer nenhuma penetração nem desplaque de tinta em todos os ensaios de

corrosão realizados. Esses resultados foram excelentes tanto nas condições especificadas pela

empresa “X” como pelo tempo estendido, em que foi realizado apenas para avaliação.

Já para os revestimentos zincados, observou-se uma penetração e desplaque de tinta

que variou com o produto nanocerâmico utilizado. Assim, nos ensaios de névoa salina por

500 horas, o fornecedor N² obteve resultados melhores que o fornecedor N¹, enquanto no

ensaio de imersão em detergente 1% com duração de 250 horas o fornecedor N¹ foi o que

apresentou os melhores resultados. Já nos ensaios de umidade saturada por 750 horas ambas

as empresas apresentaram excelentes resultados.

Em termos de aprovação conforme a especificação da Empresa “X”, tivemos que a

amostra do fornecedor N² foi REPROVADA, pois apresentou valores de penetração e

desplaque superiores ao máximo especificado, atingindo-se 6mm de penetração e 7mm de

desplaque. As amostras do fornecedor N¹ atendeu à todas as especificações.

REFERÊNCIAS

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BALDIN, Estela KnoppKerstner. Pré-tratamento do aço carbono AISI 1010 com

revestimentos nanocerâmicos para pintura eletrostática à base de resina poliéster. 2013.

Disponível em <http://www.lume.ufrgs.br/handle/10183/107498˃ Acesso em: 23 mar. 2018.

BOSSARDI, Kelly. Nanotecnologia aplicada a tratamentos superficiais para aços

carbono 1020 como alternativa ao fosfato de zinco. 2007. Disponível em

<http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/10889/000601310.pdf?sequence=1>

Acesso em: 8 mar. 2018.

FERRO, Wílian Assmann. Viabilidade econômica da aquisição de uma linha de pintura

associada ao tratamento de superfície de metais nanocerâmico. 2014. Disponível em

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<http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/4159/1/PB_ESEP_I_2014_20.pdf˃.

Acesso em: 23 abr. 2018

RAMANATHAN, L. V.. Corrosão e seu Controle. 3. ed. São Paulo: Hemus. 2015

VASQUES, Roberta Bastos. Avaliação da resistência à corrosão do aço carbono com

revestimento nanocerâmico à base de zircônio. 2016. Disponível em

<http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/22579> Acesso em: 8 mar. 2018.

ZARO, Gustavo. Revestimento nanocerâmico à base de Zr E Zr/Ti como pré-tratamento

em aços galvanizados. 2011. Disponível em

<http://www.lume.ufrgs.br/handle/10183/27250> Acesso em: 14 mar. 2018.